NKA-9大孔樹脂純化香椿葉黃酮類物質(zhì)工藝優(yōu)化

苗修港，余 翔，張貝貝，張京芳，梁峻彬

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

NKA-9大孔樹脂純化香椿葉黃酮類物質(zhì)工藝優(yōu)化

苗修港，余 翔，張貝貝，張京芳*，梁峻彬

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

以香椿葉提取物為原料，以吸附率和解吸率為指標(biāo)，考察了9 種大孔樹脂對香椿葉黃酮的吸附與解吸性能，并結(jié)合靜態(tài)吸附動力學(xué)，篩選出適宜純化香椿葉黃酮的大孔樹脂為NKA-9。運用靜態(tài)與動態(tài)吸附、解吸實驗，研究得出NKA-9純化香椿葉黃酮的最佳工藝條件為：選取70 mL 7 mg/mL的香椿葉提取物（含NaCl濃度為3 mol/L），上量流速2 BV/h，用80 mL 60%乙醇溶液（pH 6）為洗脫劑，以2 BV/h的流速洗脫。在該條件下，香椿葉黃酮含量由純化前81.272 3 mg/g增加到純化后219.970 2 mg/g。高效液相色譜結(jié)果分析表明，蘆丁、金絲桃苷、異槲皮苷、槲皮苷、阿福豆苷5 種黃酮類單體物質(zhì)含量均提高到純化前的3 倍以上。該工藝能有效地富集純化香椿葉黃酮類物質(zhì)，槲皮苷是此香椿葉黃酮類化合物的主要組分，含量是其他4 種單體總量的2 倍左右。

香椿葉；黃酮；大孔樹脂；純化；高效液相色譜

苗修港， 余翔， 張貝貝， 等. NKA-9大孔樹脂純化香椿葉黃酮類物質(zhì)工藝優(yōu)化［J］. 食品科學(xué)， 2016， 37（8）: 32-38. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201608006. http://www.spkx.net.cn

MIAO Xiugang， YU Xiang， ZHANG Beibei， et al. Purification of flavonoids from Toona sinensis leaves with NKA-9 macroporous resin［J］. Food Science， 2016， 37（8）: 32-38. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201608006. http://www.spkx.net.cn

香椿（Toona sinensis）屬楝科香椿屬，是一種落葉喬木，廣泛分布于黃河與長江流域，是我國特有的木本蔬菜。香椿嫩芽及嫩葉香氣濃郁，營養(yǎng)豐富，味道鮮美，深受人們歡迎，但香椿老葉大多未被合理利用而廢棄。研究表明香椿葉提取物具有抗氧化、抗菌、降血糖、降血脂、抗癌、抗病毒等功效［1-6］，這些功效可能主要來自于香椿葉中的黃酮類，包括山奈酚、蘆丁、槲皮素、槲皮苷、異槲皮苷、黃芪苷、槲皮素-3-O-（2″-O-沒食子?；?β-D-吡喃葡萄糖苷、山奈酚-3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖苷等化合物［1，7］?，F(xiàn)階段以黃酮類物質(zhì)含量為指標(biāo)，研究香椿葉提取物的制備工藝較多，主要有索氏提取法、浸漬法、超聲輔助法、微波輔助法、超臨界提取法等［3，8-10］。但涉及香椿葉黃酮的純化方法，目前研究還較少，對于大孔樹脂純化現(xiàn)階段的研究，或選擇樹脂類型比較單一，未全面考慮其他類型樹脂，或樹脂條件分析不全面，未討論香椿葉黃酮的主要組成成分及大孔樹脂純化對單體的影響［11-12］。因此，研究香椿葉黃酮的富集方法，對科學(xué)利用香椿資源，提高香椿附加值有重要意義。

植物活性成分提取物的富集純化方法主要有雙水相法、膜富集法、大孔樹脂法等。雙水相法具有萃取時間短、萃取效率高的優(yōu)點，但需要用高聚物和無機(jī)鹽且后續(xù)鹽的脫除較困難，不適宜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。膜富集法是根據(jù)分子形狀和相對分子質(zhì)量大小，通過膜孔的篩選和吸附作用實現(xiàn)富集，操作簡單、環(huán)保衛(wèi)生，但對設(shè)備要求較高，成本較大［13-14］。大孔樹脂具有操作簡單、純化效率高、穩(wěn)定性好、再生處理簡便、成本低、無污染等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物的提取與分離［15-17］。

本研究以香椿老葉乙醇提取物為實驗材料，以黃酮吸附率與解吸率為指標(biāo)，比較了9 種大孔樹脂的吸附解吸性能，篩選出適宜的大孔樹脂，通過靜態(tài)與動態(tài)吸附解吸實驗優(yōu)化大孔樹脂分離純化香椿葉黃酮的工藝條件，并采用高效液相色譜分析研究了大孔樹脂純化前后香椿葉黃酮的組成成分及其變化，以期獲得純度較高、組成成分明確的香椿葉黃酮類化合物，為香椿葉黃酮工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)，亦可為開發(fā)天然黃酮類產(chǎn)品提供新思路。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

香椿葉于2014年8月采自陜西省眉縣，陰干粉碎過80 目篩。

XAD-7、HPD-100、AB-8、HPD-400、D101、D4020、NKA-9、NKA-2和HPD-500 9 種大孔樹脂西安藍(lán)曉科技有限公司；槲皮素、蘆丁、槲皮苷、金絲桃苷、阿福豆苷、異槲皮苷 美國Sigma公司；甲醇和乙腈均為色譜純，其他試劑均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

UV-1800紫外-可見分光光度計 上海美譜達(dá)儀器有限公司；SKY-2102C恒溫振蕩培養(yǎng)箱 哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司；R1001旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 鄭州長城科工貿(mào)有限公司；BG-200恒溫混勻儀 杭州朗基科學(xué)儀器有限公司；AUY-220電子天平 日本島津公司；SK2510LHC超聲波清洗機(jī) 上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司；1260型高效液相色譜儀 安捷倫科技有限公司。

1.3方法

1.3.1香椿葉提取物的制備

稱取50 g香椿葉粉，于超聲功率175 W、乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、料液比1∶14（g/mL）、溫度50 ℃條件下，超聲提取40 min，過濾，濾渣再按前述條件重復(fù)提取1 次，過濾，合并2次濾液，于溫度40 ℃條件下減壓濃縮，得香椿葉提取物。

1.3.2黃酮含量的測定

采用Al（NO3）3顯色法［18］。取1.0 mL受試液，加入4.4 mL 60%乙醇溶液和0.3 mL 5% NaNO2溶液，混勻；6 min后，加入0.3 mL 10% Al（NO3）3溶液；再經(jīng)6 min后，加入4 mL 1.0 mol/L NaOH溶液，放置15 min，以60%乙醇溶液為空白，于510 nm波長處測吸光度。以不同質(zhì)量濃度槲皮素為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，量品黃酮含量以相當(dāng)于槲皮素毫克數(shù)計。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=5.339 5x+0.009 1（R2=0.999 7），黃酮質(zhì)量濃度在0～0.241 8 mg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈良好線性關(guān)系。

1.3.3大孔樹脂的預(yù)處理

參考Xiao Ruan等［19］的方法。用蒸餾水洗去破碎大孔樹脂及雜質(zhì)，然后于95%乙醇溶液浸泡24 h，用蒸餾水洗至無醇味。將大孔樹脂濕法上柱（Ф30 mm×360 mm），分別用4 BV 5% NaOH溶液和2% HCl溶液以3 BV/h的速率淋洗大孔樹脂以除去殘留雜質(zhì)，提高吸附性能。最后用蒸餾水洗至中性，然后于70 ℃條件下烘干至質(zhì)量恒定備用。

1.3.4大孔樹脂靜態(tài)吸附、解吸實驗

1.3.4.1大孔樹脂的篩選

分別稱取上述9 種大孔樹脂各1 g（以干質(zhì)量計）于100 mL錐形瓶中，加入30 mL 7 mg/mL香椿葉提取物水溶液，振蕩吸附24 h（30 ℃、130 r/min）后，測定吸附平衡后溶液中黃酮質(zhì)量濃度，即為吸附平衡液黃酮質(zhì)量濃度。在上述吸附飽和的大孔樹脂中加入30 mL 70%乙醇溶液振蕩解吸24 h（30 ℃、130 r/min），過濾，測定濾液中黃酮質(zhì)量濃度，此即為解吸液黃酮質(zhì)量濃度。按公式（1）～（4）計算吸附量、吸附率、解吸率和回收率：

式中：Γe為吸附量/（mg/g）；Ee為吸附率/%；Dd為解吸率/%；R為回收率/%；C0為起始量液黃酮質(zhì)量濃度/（mg/mL）；Ce為吸附平衡液黃酮質(zhì)量濃度/（mg/mL）；V0為加入量液體積/mL；M為大孔樹脂干質(zhì)量/g；Cd為解吸液黃酮質(zhì)量濃度/（mg/mL）；Vd為解吸液體積/mL。

1.3.4.2大孔樹脂的靜態(tài)吸附動力學(xué)

按照1.3.4.1節(jié)所述方法，振蕩吸附并測定0.5、1、2、5、8、10、24 h的吸附平衡液中黃酮質(zhì)量濃度，繪制上述優(yōu)選得到的大孔樹脂的靜態(tài)吸附動力學(xué)曲線。

1.3.4.3上量液質(zhì)量濃度對大孔樹脂吸附效果的影響

用蒸餾水將香椿葉提取物配制成質(zhì)量濃度為1、4、7、10、13、16 mg/mL的上量液，各取30 mL，分別加至經(jīng)預(yù)處理后的1.000 g（以干質(zhì)量計）優(yōu)選得到的大孔樹脂，振蕩吸附（30 ℃、130 r/min、24 h），測定各吸附平衡液黃酮質(zhì)量濃度，計算吸附率。

1.3.4.4上量液pH值對大孔樹脂吸附效果的影響

準(zhǔn)確稱取1.000 g優(yōu)選得到的大孔樹脂于100 mL錐形瓶中，加入30 mL 7 mg/mL上量液，用1 mol/L NaOH溶液和1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)上量液pH值分別至2、3、4、5、6、7和9。振蕩吸附（30 ℃、130 r/min、24 h），測定各吸附平衡液黃酮質(zhì)量濃度，計算吸附率。

1.3.4.5上量液中NaCl濃度對大孔樹脂吸附效果的影響

準(zhǔn)確稱取1.000 g優(yōu)選得到的大孔樹脂于100 mL錐形瓶中，加入30 mL 7 mg/mL上量液，并調(diào)節(jié)上量液中NaCl濃度分別為0、1、3、5 mol/L，振蕩吸附（30 ℃、130 r/min、24 h），測定各吸附平衡液黃酮質(zhì)量濃度，計算吸附率。

1.3.4.6解吸劑乙醇體積分?jǐn)?shù)對大孔樹脂解吸效果的影響

將吸附飽和的大孔樹脂除去殘留液后，分別加入30 mL體積分?jǐn)?shù)為30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇溶液，振蕩解吸（30 ℃、130 r/min、24 h），測定各解吸液黃酮質(zhì)量濃度，計算解吸率。

1.3.4.7解吸液pH值對大孔樹脂解吸效果的影響

將吸附飽和的大孔樹脂除去殘留液后，加入30 mL 60%乙醇溶液，再分別用1 mol/L NaOH溶液和1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值至2、3、4、5、6、7和8，振蕩解吸（30 ℃、130 r/min、24 h），測定各解吸液黃酮質(zhì)量濃度，計算解吸率。

1.3.5大孔樹脂動態(tài)吸附、洗脫實驗

1.3.5.1上量流速和上量體積的確定

采用濕法裝柱，將25 mL優(yōu)選得到的大孔樹脂裝入玻璃層析柱（Ф16 mm×480 mm）。取一定體積質(zhì)量濃度為7 mg/mL的香椿葉提取物，分別以1、2、3 BV/h的流速通過大孔樹脂柱，以每7 mL為一組收集流出液，并測定流出液黃酮質(zhì)量濃度，繪制動態(tài)吸附穿透曲線，找出泄漏點［20］，得到適宜的上量流速和上量體積。

1.3.5.2洗脫流速和洗脫體積的確定

按前述靜態(tài)實驗結(jié)果及優(yōu)化的上量流速，將上量液上柱，待動態(tài)吸附完全后，用蒸餾水沖洗至無色并用苯酚-濃硫酸法檢測至無糖，取一定體積60%乙醇溶液分別以1、2、3 BV/h流速洗脫，每7 mL為一組收集流出液，并測定流出液黃酮質(zhì)量濃度，繪制NKA-9動態(tài)洗脫曲線。

1.3.6純化前后香椿葉提取物黃酮含量的比較

按照上述優(yōu)化得到的大孔樹脂純化香椿葉黃酮的工藝條件，純化香椿葉提取物后，分別測定純化前后黃酮含量，并采用高效液相色譜法比較純化前后黃酮類單體物質(zhì)含量的變化。

高效液相色譜法的工作條件：采用C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5μm），以水、乙腈為流動相，梯度洗脫，流速為0.8 mL/min，檢測波長為254 nm。洗脫梯度如下：0 min，80%水，20%乙腈；50 min，75%水，25%乙腈；55 min，0%水，100%乙腈；70 min，0%水，0%乙腈，100%甲醇。

2　結(jié)果與分析

2.1大孔樹脂靜態(tài)吸附、解吸實驗結(jié)果2.1.1 大孔樹脂的篩選

表1　不同型號大孔樹脂對香椿葉黃酮的吸附及解吸性能Table 1 Adsorption and desorption performance of different kinds of macroporous resins %

大孔樹脂對黃酮類化合物的吸附解吸性能與其本身的極性、空間結(jié)構(gòu)、含水量有密切關(guān)系。由表1可知，吸附性能較好且吸附率達(dá)到99%以上的大孔樹脂有HPD-100、AB-8、D4020、HPD-500、NKA-9，其中NKA-9大孔樹脂對香椿葉黃酮的解吸率和回收率分別達(dá)80.92%和80.28%，顯著高于其他5 種大孔樹脂（P＜0.05），這是因為黃酮類化合物含有酚羥基和糖苷鍵，具有一定極性。綜合考慮吸附率、解吸率及回收率，NKA-9大孔樹脂適于香椿葉黃酮的純化。

2.1.2NKA-9型大孔樹脂靜態(tài)吸附動力學(xué)

圖1　NKA-9型大孔樹脂靜態(tài)吸附動力學(xué)曲線Fig.1 Static desorption curve of NKA-9 resin

由圖1可以看出，在0～3 h范圍內(nèi)，NKA-9大孔樹脂對香椿葉黃酮吸附量隨時間的延長而迅速增大，在3 h時吸附量接近平衡，表明NKA-9大孔樹脂可以快速吸附香椿葉黃酮類物質(zhì)，節(jié)約時間，且吸附效果好，能滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求。

2.1.3上量液質(zhì)量濃度對大孔樹脂吸附效果的影響

圖2　上樣液質(zhì)量濃度對大孔樹脂吸附效果的影響Fig.2 Effect of sample concentration on the adsorption efficiency

上量液質(zhì)量濃度過低會使大孔樹脂的純化效率降低，純化時間較長，反之上量液質(zhì)量濃度過高會導(dǎo)致大孔樹脂吸附不充分，浪費材料，因此需要選擇合適的上量質(zhì)量濃度［21］。由圖2可知，隨著上量液質(zhì)量濃度的增大，大孔樹脂對香椿葉黃酮的吸附量迅速增加，當(dāng)上量液質(zhì)量濃度大于7 mg/mL時，黃酮吸附量的增加變緩，質(zhì)量濃度10 mg/mL時大孔樹脂對香椿葉黃酮的吸附接近飽和。其原因是上量液中黃酮質(zhì)量濃度越高，單位表面積內(nèi)與大孔樹脂接觸量亦越大，吸附量也就越大，當(dāng)黃酮質(zhì)量濃度繼續(xù)增加，傳質(zhì)速率變慢，大孔樹脂表面吸附趨于飽和，部分黃酮未被吸附就流出來，泄漏提前［22］。因此選取上量液質(zhì)量濃度為7 mg/mL。

2.1.4上量液pH值對大孔樹脂吸附效果的影響

上量液pH值會影響黃酮類物質(zhì)的電離程度，改變其存在形式和溶解度，進(jìn)而影響黃酮類化合物與大孔樹脂之間的作用力，從而影響大孔樹脂對黃酮類化合物的吸附效果［23］。由圖3可知，隨著上量液pH值的升高，大孔樹脂對香椿葉黃酮的吸附率呈先升高后降低的趨勢。上量液pH值在2～4范圍內(nèi)，隨著pH值升高，黃酮吸附率增加，pH值為4時黃酮吸附率達(dá)最高值（98.42%）。上量液pH值大于4，大孔樹脂對香椿葉黃酮的吸附率隨pH值的升高而降低。這是因為當(dāng)pH值較小時，黃酮類物質(zhì)的糖苷鍵易水解，影響大孔樹脂對黃酮類的吸附；另外，由于黃酮類化合物含酚羥基，呈弱酸性，因此隨著pH值升高，黃酮類化合物在酸性條件下以分子狀態(tài)存在，主要借助范德華力與大孔樹脂進(jìn)行物理吸附；而在堿性條件下，黃酮類化合物以離子狀態(tài)存在，不易與大孔樹脂發(fā)生物理吸附作用［24］。方差分析表明，上量液pH值為2、3、4、5、6時，黃酮解吸率無顯著性差異，香椿葉提取物原液pH值為5.2，因而不需要調(diào)節(jié)上量液pH值。

圖3　上樣液pH值對大孔樹脂吸附效果的影響Fig.3 Effect of sample pH on the adsorption efficiency of resin

2.1.5上量液中NaCl濃度對大孔樹脂吸附效果的影響

圖4　上樣液中NaCl濃度對大孔樹脂吸附效果的影響Fig.4 Effect of NaCl concentration on the adsorption efficiency of resin

上量液中加入NaCl會改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度，不同離子強(qiáng)度會影響大孔樹脂對目標(biāo)物質(zhì)的吸附［25］。由圖4可知，上量液中加入一定濃度NaCl，可以明顯提高大孔樹脂對香椿葉黃酮類化合物的吸附率，當(dāng)NaCl濃度達(dá)到3 mol/L時，黃酮吸附率達(dá)到最高，為99.7%，與未加NaCl相比，黃酮吸附率提高了3%（P＜0.05），再進(jìn)一步增加NaCl濃度，黃酮吸附率反而下降，因此上量液中以NaCl濃度3 mol/L為宜。

2.1.6解吸劑乙醇體積分?jǐn)?shù)對大孔樹脂解吸效果的影響

由圖5可知，乙醇體積分?jǐn)?shù)過小，極性偏大，解吸效果差。隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，黃酮解吸率迅速增大，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%時，黃酮解吸率最高為67.23%，再繼續(xù)增加乙醇體積分?jǐn)?shù)，解吸率無明顯變化?？紤]到乙醇體積分?jǐn)?shù)越大，即極性越小，容易將雜質(zhì)洗脫下來［26］，且乙醇體積分?jǐn)?shù)越大，揮發(fā)性越強(qiáng)，增加溶劑成本，故選擇60%乙醇溶液為解吸劑。

圖5　乙醇體積分?jǐn)?shù)對大孔樹脂解吸效果的影響Fig.5 Effect of eluent concentration on the desorption efficiency

2.1.7解吸液pH值對大孔樹脂解吸效果的影響

圖6　解吸液pH值對大孔樹脂解吸效果的影響Fig.6 Effect of eluent pH on the desorption efficiency

由圖6可知，解吸液在酸性至中性條件下，隨著pH值的升高，香椿葉黃酮解吸率增加，當(dāng)pH值升至6時，黃酮解吸率達(dá)最大值，為76.52%。pH值大于6，黃酮解吸率明顯下降，這與香椿葉黃酮提取物呈弱酸性有密切關(guān)系。故選取解吸液pH值為6。

2.2動態(tài)吸附、洗脫實驗結(jié)果

2.2.1上量流速和體積的確定

圖7　NKA-9大孔樹脂對香椿葉黃酮動態(tài)穿透曲線Fig.7 Dynamic breakthrough curves of NKA-9 resin

通常依據(jù)泄漏點出現(xiàn)的時間來確定上量流速，泄漏點出現(xiàn)時間愈早，表明上量液經(jīng)大孔樹脂吸附后愈早出現(xiàn)吸附不充分的現(xiàn)象。由圖7可知，上量流速為1 BV/h時，泄漏點（80 mL）出現(xiàn)較晚，而當(dāng)上量流速為3 BV/h時，泄漏點（50 mL）出現(xiàn)最早，流速為2 BV/h時泄漏點（70 mL）出現(xiàn)時間居中，這是因為增加上量流速，量品在大孔樹脂柱中停留的時間縮短，會導(dǎo)致其尚未及時充分吸附量品，量品較快地通過［27］。因此，較慢流速有利于大孔樹脂對量品的吸附，然而流速過慢亦會導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，周期延長。綜合考慮上量流速應(yīng)選擇2 BV/h。上量體積過大，由于大孔樹脂吸附不完全會導(dǎo)致物料損失較多，且大孔樹脂再生困難，容易中毒，影響大孔樹脂的重復(fù)利用［28］。反之，上量體積過小會使大孔樹脂利用不充分，增加成本，同時降低效率。因此，應(yīng)選擇合適的上量體積。由圖7大孔樹脂動態(tài)穿透曲線可知，當(dāng)上量流速2 BV/h、上柱量品體積70 mL時，流出液質(zhì)量濃度達(dá)到上量液質(zhì)量濃度的10%，因此確定上量體積為70 mL。

2.2.2洗脫流速的確定

圖8　洗脫流速對洗脫效果的影響Fig.8 Effect of elution rate on the elution efficiency

洗脫流速是影響洗脫時間與目標(biāo)物質(zhì)回收率的重要因素，洗脫流速太慢會延長生產(chǎn)周期，反之，過快會導(dǎo)致洗脫劑還未來得及帶走吸附在大孔樹脂上的目標(biāo)物質(zhì)就離開大孔樹脂，洗脫不完全［28］。以60%乙醇溶液為洗脫劑，對吸附平衡后的大孔樹脂洗脫，由圖8可知，洗脫流速為2 BV/h時黃酮洗脫率顯著高于其他兩個洗脫流速（P＜0.05）。因而選擇2 BV/h的洗脫流速進(jìn)行洗脫。

2.2.3洗脫體積的確定

圖9　NKA-9大孔樹脂對香椿葉黃酮的洗脫曲線Fig.9 Desorption curve of NKA-9 resin

由圖9可以看出，隨著洗脫劑（60%乙醇溶液）體積的增加，洗脫得到的香椿葉黃酮質(zhì)量濃度逐漸升高。當(dāng)洗脫體積為38 mL時，洗脫得到的黃酮質(zhì)量濃度達(dá)到最大值。之后再增加洗脫體積，洗脫得到的黃酮質(zhì)量濃度逐漸下降，洗脫體積為80 mL時，黃酮質(zhì)量濃度幾乎不變，說明富集的黃酮已基本被洗脫完全，故洗脫劑適宜體積為80 mL。

2.3大孔樹脂純化前后香椿葉黃酮含量的比較

2.3.1黃酮含量的比較

以本實驗選取的NKA-9大孔樹脂純化香椿葉黃酮的最佳工藝條件：70 mL 7 mg/mL香椿葉提取物（含3 mol/L NaCl）為上量液，以流速為2 BV/h上量，用80 mL 60%乙醇溶液（pH6）為洗脫劑，以2 BV/h的速率洗脫，純化香椿葉提取物。結(jié)果表明，經(jīng)NKA-9大孔樹脂純化后香椿葉黃酮含量由81.272 3 mg/g增加到219.970 2 mg/g，黃酮含量為純化前的2.71 倍。

2.3.2NKA-9大孔樹脂處理對香椿葉黃酮提取物中黃酮類單體化合物含量的影響

表2　經(jīng)NKA-9大孔樹脂處理前與處理后香椿葉黃酮類單體物質(zhì)含量Table 2 Contents of flavonoid compounds in extracts before and after purificationmg/g

圖10　經(jīng)NKA-9大孔樹脂純化前后香椿葉黃酮類物質(zhì)高效液相色譜圖Fig.10 HPLC chromatograms of flavonoids in extracts before and after purification

由表2和圖10可知，香椿葉提取物經(jīng)NKA-9大孔樹脂純化后，蘆丁、金絲桃苷、異槲皮苷、槲皮苷、阿福豆苷5 種黃酮類單體物質(zhì)含量均提高到純化前的3 倍以上，表明NKA-9大孔樹脂可有效地分離純化香椿葉黃酮類化合物。且該香椿葉黃酮類化合物主要組分為槲皮苷，其含量為其他4 種單體總和的2 倍左右。

3　結(jié) 論

本實驗采用9 種大孔樹脂對香椿葉黃酮類化合物進(jìn)行純化，結(jié)果表明NKA-9大孔樹脂適宜于純化香椿葉黃酮類物質(zhì)，其最佳工藝條件為：70 mL 7 mg/mL香椿葉黃酮提取物（不需調(diào)pH值，含3 mol/L NaCl）為上量液，上量流速2 BV/h，用80 mL 60%乙醇溶液（pH 6）以2 BV/h的流速洗脫。在此工藝條件下，香椿葉提取物中黃酮含量由81.272 3 mg/g增加到219.970 2 mg/g，提高了1.71 倍。純化后5 種黃酮類單體物質(zhì)含量均明顯增加，是純化前的3 倍以上，此香椿葉黃酮類化合物主要組分為槲皮苷，其含量是其他4 種單體物質(zhì)含量的2 倍左右。該工藝條件科學(xué)合理，適用于從香椿老葉中獲得天然的純度較高的組成成分明確的黃酮類化合物，有望用于香椿葉黃酮類化合物規(guī)模化生產(chǎn)。

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Purification of Flavonoids from Toona sinensis Leaves with NKA-9 Macroporous Resin

MIAO Xiugang， YU Xiang， ZHANG Beibei， ZHANG Jingfang*， LIANG Junbin
（College of Forestry， Northwest A&F University， Yangling 712100， China）

In order to find the most appropriate macroporous resin to purify total flavonoids from Toona sinensis leaf extract，the adsorption and desorption performance of nine kinds of macroporous resins for flavonoids from Toona sinensis leaves were investigated based on adsorption and desorption ratios， and kinetic studies of the static adsorption of flavonoids were also performed. NKA-9 resin was found to be suitable for the purification of total flavonoids from Toona sinensis leaves. By using dynamic adsorption and desorption experiments， the optimum purification conditions were obtained as follows: 70 mL of 7 mg/mL Toona sinensis leaf extract （containing 3 mol/L NaCl） was loaded onto the column at a flow rate of 2 BV/h and eluted with 80 mL of 60% ethanol （pH 6） at a flow rate of 2 BV/h. Under these conditions， the content of total flavonoids was increased from 81.272 3 to 219.970 2 mg/g. The results of high performance liquid chromatography （HPLC） analysis indicated that the contents of rutin， hyperoside， isoquercitrin， quercitrin and afzelinare were increased by more than 3 folds，respectively， compared with those before purification. The approach presented in this study enables effective enrichment of total flavonoids from Toona sinensis leaves. Quercitrin， which is two times more abundant than four other compounds， is the main flavonoid compound from Toona sinensis leaves.

Toona sinensis leaves； flavonoids； macroporous resin； purification； high performance liquid chromatography （HPLC）

10.7506/spkx1002-6630-201608006

TS201.1

A

1002-6630（2016）08-0032-07

2015-08-21

公益性行業(yè)（林業(yè)）科研專項（201304811）；國家自然科學(xué)基金面上項目（31071584）

苗修港（1989—），男，碩士研究生，研究方向為植物資源化學(xué)與生物活性物質(zhì)。E-mail：miaoxiugang678@163.com

張京芳（1965—），女，教授，博士，研究方向為食品資源精深加工及功能食品。E-mail：z_jf008@163.com

引文格式：